專利名稱：一種可重構(gòu)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾波器，特別涉及一種增益與中心頻率可調(diào)的可重構(gòu)濾波器
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的無線射頻系統(tǒng)中，接收發(fā)機(jī)主要采用低中頻的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)中射頻信號(hào)被正交下變頻到低中頻，有效的避免了直流失調(diào)，同時(shí)減小了 Ι/f噪聲。采用正交變頻，在理想情況下，可以有效的抑制鏡像信號(hào)的干擾，因而低中頻結(jié)構(gòu)的接收發(fā)機(jī)成為當(dāng)前的主流結(jié)構(gòu)。在低中頻的接收發(fā)機(jī)中，接收前端需要對信號(hào)進(jìn)行復(fù)數(shù)濾波以降低鏡像干擾，同時(shí)在發(fā)射端需要對信號(hào)進(jìn)行低通濾波。現(xiàn)有接收發(fā)機(jī)中的濾波器，主要存在下列問題:如果在接收端設(shè)置一個(gè)實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)濾波的濾波器，在發(fā)射端要設(shè)置一個(gè)實(shí)現(xiàn)低通濾波的濾波器，兩個(gè)濾波器功耗比較大，使整個(gè)射頻系統(tǒng)不能滿足低功耗的要求；如果通過級(jí)聯(lián)一階濾波器實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)濾波的功能，級(jí)聯(lián)的級(jí)數(shù)有限，同時(shí)消耗功耗也大，而且采用級(jí)聯(lián)一階濾波結(jié)構(gòu)的濾波器不產(chǎn)生共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)，不能實(shí)現(xiàn)巴特沃斯、切比雪夫型濾波特性。由于工藝的限制，電容以及跨導(dǎo)電流會(huì)產(chǎn)生極大的誤差，嚴(yán)峻的考驗(yàn)著濾波器電路的靈敏性。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種能夠根據(jù)系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)重構(gòu)、同時(shí)可以調(diào)節(jié)中心頻率與增益、并且功耗低、電路穩(wěn)定的濾波器。技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種可重構(gòu)濾波器，包括濾波模塊、頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)、模式切換模塊，其中，頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)對濾波模塊輸出信號(hào)進(jìn)行線性頻率移動(dòng)，模式切換模塊用于調(diào)整濾波模塊與頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)的連接方式，濾波模塊通過模式切換模塊與頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)連接。電路中兩路正交的信號(hào)通過反饋實(shí)現(xiàn)具有復(fù)數(shù)系數(shù)的傳輸函數(shù)，得到復(fù)數(shù)濾波器。整個(gè)可重構(gòu)濾波器是基于低通濾波器設(shè)計(jì)的，通過對頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整完成電路重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)濾波功能和低通濾波功能；通過對跨導(dǎo)放大器的選擇使用實(shí)現(xiàn)對可重構(gòu)濾波器的中心頻率與增益的調(diào)節(jié)。其中，濾波模塊采用雙二次Gm-C開環(huán)結(jié)構(gòu)，主要由跨到放大器和電容組成，第一跨導(dǎo)放大器Gml的正輸入端與負(fù)輸入端分別與一路信號(hào)的正輸入端與負(fù)輸入端連接，第一跨導(dǎo)放大器Gml的負(fù)輸出端分別與第一電容Cl的一端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5的正輸出端和第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸入端連接，其正輸出端分別與第一電容Cl的另一端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5的負(fù)輸出端和第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸入端連接，第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸出端分別與第二電容C2的一端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5的負(fù)輸入端和第六跨導(dǎo)放大器Gm6的負(fù)輸入端連接，第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸出端分別與第二電容C2的另一端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5正輸入端和第六跨導(dǎo)放大器Gm6的正輸入端連接,第六跨導(dǎo)放大器Gm6的正輸出端與第五跨導(dǎo)放大器Gm5的負(fù)輸入端連接,第六跨導(dǎo)放大器Gm6的負(fù)輸出端與第五跨導(dǎo)放大器Gm5的正輸入端連接,第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸出端為一路信號(hào)的正輸出端,第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸出端為一路信號(hào)的負(fù)輸出端；第三跨導(dǎo)放大器Gm3的正輸入端與負(fù)輸入端分別與另一路信號(hào)的正輸入端與負(fù)輸入端連接，第三跨導(dǎo)放大器Gm3的負(fù)輸出端分別與第三電容C3的一端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7的正輸出端和第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸入端連接，第三跨導(dǎo)放大器Gm3正輸出端分別與第三電容C3的另一端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7的負(fù)輸出端和第四跨導(dǎo)放大器Gm4的負(fù)輸入端連接，第四跨導(dǎo)放大器Gm4的負(fù)輸出端分別與第四電容C4的一端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7的負(fù)輸入端和第八跨導(dǎo)放大器GmS的負(fù)輸入端連接，第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸出端分別與第四電容C4的另一端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7正輸入端和第八跨導(dǎo)放大器GmS的正輸入端連接，第八跨導(dǎo)放大器GmS的正輸出端與第七跨導(dǎo)放大器Gm7的負(fù)輸入端連接，第八跨導(dǎo)放大器GmS的負(fù)輸出端與第七跨導(dǎo)放大器Gm7的正輸入端連接，第四跨導(dǎo)放大器Gm4的負(fù)輸出端為另一路信號(hào)的正輸出端，第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸出端為另一路信號(hào)的負(fù)輸出端;頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)主要包括4個(gè)頻譜搬移陣列；模式切換模塊主要包括8個(gè)低通開關(guān)和8個(gè)帶通開關(guān)；其中，第一低通開關(guān)SLl的一端與第三跨導(dǎo)放大器Gm3的正輸入端連接,第一低通開關(guān)SLl另一端分別與第一帶通開關(guān)SPl的一端、第五低通開關(guān)SL5和第一頻譜搬移陣列TRSl的正輸入端連接，第一帶通開關(guān)SPl的另一端分別與第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸入端和第二頻譜搬移陣列TRS2的正輸出端連接，第五低通開關(guān)SL5另一端分別與第五帶通開關(guān)SP5和第三頻譜搬移陣列TRS3的正輸入端連接，第五帶通開關(guān)SP5的另一端分別與第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸出端和第四頻譜搬移陣列TRS4的正輸出端連接；第二低通開關(guān)SL2的一端與第三跨導(dǎo)放大器Gm3的負(fù)輸入端連接，第二低通開關(guān)SL2的另一端分別與第二帶通開關(guān)SP2的一端、第六低通開關(guān)SL6的一端和第一頻譜搬移陣列TRSl的負(fù)輸入端連接，第二帶通開關(guān)SP2的另一端分別與第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸入端和第二頻譜搬移陣列TRS2的負(fù)輸入端連接，第六低通開關(guān)SL6的另一端分別與第六帶通開關(guān)SP6的一端和第三頻譜搬移陣列TRS3負(fù)輸入端連接，第六帶通開關(guān)SP6的另一端分別與第六跨導(dǎo)放大器Gm6的負(fù)輸入端和第四頻譜搬移陣列TRS4的負(fù)輸出端連接；第三低通開關(guān)SL3的一端與第一跨導(dǎo)放大器Gml的負(fù)輸入端連接，第三低通開關(guān)SL3的另一端分別與第三帶通開關(guān)SP3的一端、第七低通開關(guān)SL7的一端和第二頻譜搬移陣列TRS2的負(fù)輸入端連接，第三帶通開關(guān)SP3的另一端分別與第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸入端和第一頻譜搬移陣列TRSl的正輸出端連接，第七低通開關(guān)SL7的另一端分別與第四頻譜搬移陣列TRS4的負(fù)輸入端和第七帶通開關(guān)SP7的一端連接，第七帶通開關(guān)SP7的另一端分別與第三頻譜搬移陣列TRS3的正輸出端和第四跨導(dǎo)放大器負(fù)輸出端連接，第四低通開關(guān)SL4的一端與第一跨導(dǎo)放大器Gml的正輸入端連接，第四低通開關(guān)SL4的另一端分別與第四帶通開關(guān)SP4的一端、第八低通開關(guān)SL8的一端和第二頻譜搬移陣列TRS2的正輸入端連接，第四帶通開關(guān)SP4的另一端分別與第四跨導(dǎo)放大器Gm4負(fù)輸入端和第一頻譜搬移陣列TRSl的負(fù)輸出端連接，第八低通開關(guān)SL8的另一端分別與第八帶通開關(guān)SP8的一端和第四頻譜搬移陣列TRS4正輸入端連接，第八帶通開關(guān)SP8的另一端分別與第三頻譜搬移陣列TRS3的負(fù)輸出端和第八跨導(dǎo)放大器Gm8的正輸入端連接。
其中，頻譜搬移陣列由第一轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmTl、第二轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmT2、第三轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmT3并聯(lián)而成。進(jìn)一步，第一頻譜搬移陣列TRSl與第二頻譜搬移陣列TRS2的采用相同的控制信號(hào)b，它是由b0、bl、b2三位數(shù)字碼組成。進(jìn)一步，第三頻譜搬移陣列TRS3與第四頻譜搬移陣列TRS4的采用相同的控制信號(hào)b’，它是由b’ 0、b’ l、b’ 2三位數(shù)字碼組成。進(jìn)一步，第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4的容值相等。有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅可以根據(jù)系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)的重構(gòu)電路以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的復(fù)數(shù)濾波功能和低通濾波功能，更好地滿足低功耗射頻系統(tǒng)的對功耗的要求，同時(shí)有效的減小了芯片面積從而節(jié)約電路成本；而且采用雙二次Gm-C開環(huán)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一對共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)，從而可以獲得巴特沃斯或切比雪夫型濾波特性，并且能適應(yīng)低電壓低功耗的設(shè)計(jì)要求；同時(shí)在數(shù)字信號(hào)的控制下可以實(shí)現(xiàn)中心頻率和增益的調(diào)節(jié)，從而能夠根據(jù)系統(tǒng)要求隨時(shí)調(diào)節(jié)增益與中心頻率；再者，不論是復(fù)數(shù)濾波模式還是低通濾波模式，電路中的主要器件在切換前后都處于導(dǎo)通狀態(tài)，可以大大減小建立時(shí)間。


圖1為本發(fā)明的電路示意圖；圖2為本發(fā)明中頻譜搬移陣列的具體電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明在帶通濾波模式下多種中心頻率調(diào)諧的幅頻特性波形圖；圖4為本發(fā)明在低通濾波模式下多種增益調(diào)諧的幅頻特性波形圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步解釋。如圖1所示，本發(fā)明主要由濾波模塊1、頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)2和模式切換模塊3組成，濾波模塊I通過模式切換模塊3與頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)2連接。其中，第一跨導(dǎo)放大器Gml的正輸入端分別與I路的正輸入端Iin+和第四低通開關(guān)SL4的一端連接，第四低通開關(guān)SL4的另一端分別與第二頻譜搬移陣列TRS2的正輸入端、第八低通開關(guān)SL8的一端和第四帶通開關(guān)SP4的一端連接，第八低通開關(guān)SL8的另一端分別與第四頻譜搬移陣列TRS4的正輸入端和第八帶通開關(guān)SP8的一端相連，第八帶通開關(guān)SP8的另一端分別與第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸出端和第三頻譜搬移陣列TRS3的負(fù)輸出端連接，第四帶通開關(guān)SP4的另一端分別與第四跨導(dǎo)放大器Gm4負(fù)輸入端和第一頻譜搬移陣列TRSl的負(fù)輸出端連接；第一跨導(dǎo)放大器Gml的負(fù)輸入端分別與I路的負(fù)輸入端Iin-和第三低通開關(guān)SL3的一端連接，第三低通開關(guān)SL3的另一端分別與第七低通開關(guān)SL7的一端、第三帶通開關(guān)SP3的一端和第二頻譜搬移陣列TRS2連接，第七低通開關(guān)SL7的另一端分別與第四頻譜搬移陣列TRS4的負(fù)輸入端和第七帶通開關(guān)SP7的一端相連，第七帶通開關(guān)SP7的另一端分別與第四跨導(dǎo)放大器Gm4的負(fù)輸出端和第三頻譜搬移陣列TRS3的正輸出端連接，第三帶通開關(guān)SP3的另一端分別與第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸入端和第一頻譜搬移陣列TRSl的正輸出端連接；第一跨導(dǎo)放大器Gml的負(fù)輸出端分別與第一電容Cl的一端、第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸入端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5的正輸出端、第二頻譜搬移陣列TRS2的負(fù)輸出端和第二帶通開關(guān)SP2的一端連接，第二帶通開關(guān)SP2的另一端分別和第一頻譜搬移陣列TRSl的負(fù)輸入端連接，第一跨導(dǎo)放大器Gml的正輸出端分別與第一電容Cl的另一端、第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸入端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5的負(fù)輸出端、第二頻譜搬移陣列TRS2的正輸出端和第一帶通開關(guān)SPl的一端連接，第一帶通開關(guān)SPl的另一端和第一頻譜搬移陣列TRSl的正輸入端連接；第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸出端分別與第二電容C2的一端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5的負(fù)輸入端、第六跨導(dǎo)放大器Gm6的負(fù)輸入端和I路的正輸出端1ut+連接，第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸出端分別與第二電容C2的另一端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5的正輸入端、第六跨導(dǎo)放大器Gm6的正輸入端和I路的負(fù)輸出端1ut-連接,第五跨導(dǎo)放大器Gm5的正輸入端與第六跨導(dǎo)放大器Gm6的負(fù)輸出端連接,第五跨導(dǎo)放大器Gm5的負(fù)輸入端與第六跨導(dǎo)放大器Gm6的正輸出端連接；第三跨導(dǎo)放大器Gm3的正輸入端分別與Q路的正輸入端Qin+和第一低通開關(guān)SLl的一端連接，第一低通開關(guān)SLl的另一端分別與第一頻譜搬移陣列TRSl的正輸入端和第五低通開關(guān)SL5的一端連接，第五低通開關(guān)SL5的另一端分別與第五帶通開關(guān)SP5的一端和第三頻譜搬移陣列TRS3的正輸出端連接，第五帶通開關(guān)SP5的另一端分別與第四頻譜搬移陣列TRS4的正輸出端和I路負(fù)輸出端連接；第三跨導(dǎo)放大器Gm3的負(fù)輸入端分別與Q路的負(fù)輸入端Qin-和第二低通開關(guān)SL2的一端連接，第二低通開關(guān)SL2的另一端分別與第六低通開關(guān)SL6的一端、和第一頻譜搬移陣列TRSl的負(fù)輸入端連接，第六低通開關(guān)SL6的另一端分別與第三頻譜搬移陣列TRS3的負(fù)輸入端和第六帶通開關(guān)SP6的一端相連，第六帶通開關(guān)SP6的另一端分別與第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸出端和第四頻譜搬移陣列TRS4的負(fù)輸出端連接，第三跨導(dǎo)放大器Gm3的負(fù)輸出端分別與第三電容C3的一端、第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸入端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7的正輸出端、第一頻譜搬移陣列TRSl的正輸出端連接，第三跨導(dǎo)放大器Gm3的正輸出端分別與第三電容C3的另一端、第四跨導(dǎo)放大器Gm4的負(fù)輸入端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7的負(fù)輸出端和第一頻譜搬移陣列TRSl的負(fù)輸出端連接，第四跨導(dǎo)放大器Gm4的負(fù)輸出端分別與第四電容C4的一端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7的負(fù)輸入端、第八跨導(dǎo)放大器Gm8的正輸出端和Q路的正輸出端Qout+連接，第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸出端分別與第四電容C4的另一端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7的正輸入端、第八跨導(dǎo)放大器GmS的負(fù)輸出端和Q路的負(fù)輸出端Qout-連接,第七跨導(dǎo)放大器Gm7的正輸入端與第八跨導(dǎo)放大器Gm8的負(fù)輸出端連接,第七跨導(dǎo)放大器Gm7的負(fù)輸入端與第八跨導(dǎo)放大器Gm8的正輸出端連接；如圖2所示，頻譜搬移陣列TRS都由第一轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmTl、第二轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmT2、第三轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmT3并聯(lián)而成，其中控制信號(hào)b是由分別控制第一轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmTl的bO數(shù)字碼、第二轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmT2的bl數(shù)字碼、第三轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmT3的b2數(shù)字碼組成。在重構(gòu)濾波器中第一跨導(dǎo)放大器Gml、第二跨導(dǎo)放大器Gm2、第三跨導(dǎo)放大器Gm3、第四跨導(dǎo)放大器Gm4取值相等，第五跨導(dǎo)放大器Gm5、第六跨導(dǎo)放大器Gm6、第七跨導(dǎo)放大器Gm7、第八跨導(dǎo)放大器Gm8取值相等，第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4取值相等，第一頻譜搬移陣列TRS1、第二頻譜搬移陣列TRS2、第三頻譜搬移陣列TRS3、第四頻譜搬移陣列TRS4組成相同，第一頻譜搬移陣列TRSl與第二頻譜搬移陣列TRS2有相同的數(shù)字控制字，此處的數(shù)字控制字來源于數(shù)字校準(zhǔn)模塊的輸出信號(hào)，第三頻譜搬移陣列TRS3與第四頻譜搬移陣列TRS4有相同的數(shù)字控制字。在計(jì)算電路的跨導(dǎo)和電容值時(shí)，首先通過查表得到相應(yīng)濾波函數(shù)對應(yīng)的復(fù)數(shù)極點(diǎn)值并將中心頻率對帶寬歸一化，給每個(gè)二階復(fù)數(shù)濾波器單元分配一對復(fù)數(shù)極點(diǎn)和相應(yīng)的增益，再推導(dǎo)出電路的傳輸函數(shù)，通過待定系數(shù)法可得一組有關(guān)跨導(dǎo)和電容的方程，從而得到相應(yīng)的跨導(dǎo)和電容值。該跨導(dǎo)和電容值是對帶寬歸一化后的值，再通過所要實(shí)現(xiàn)的帶寬值及合適的量級(jí)得到具體的跨導(dǎo)電容值。以上計(jì)算跨導(dǎo)電容值的方法同樣適用于可重構(gòu)濾波器要實(shí)現(xiàn)的低通情況。電路由復(fù)數(shù)帶通與低通濾波相互重構(gòu)的過程中，電阻值會(huì)發(fā)生改變，可以通過接入或斷開相應(yīng)的電阻來完成，具體過程由于與所要實(shí)現(xiàn)的濾波器相關(guān)，電路中沒有給出。運(yùn)算放大器為雙端輸入雙端輸出，其帶寬和增益由濾波性能決定。當(dāng)可重構(gòu)濾波器工作在復(fù)數(shù)帶通濾波模式下時(shí)，即第一低通開關(guān)SL1、第二低通開關(guān)SL2、第三低通開關(guān)SL3、第四低通開關(guān)SL4、第五低通開關(guān)SL5、第六低通開關(guān)SL6、第七低通開關(guān)SL7、第八低通開關(guān)SL8全部斷開，第一帶通開關(guān)SPl、第二帶通開關(guān)SP2、第三帶通開關(guān)SP3、第四帶通開關(guān)SP4、第五帶通開關(guān)SP5、第六帶通開關(guān)SP6、第七帶通開關(guān)SP7、第八帶通開關(guān)SP8全部閉合。1、Q兩路信號(hào)通過二階Gm-C結(jié)構(gòu)濾波的同時(shí)，經(jīng)過頻譜搬移陣列的反饋，實(shí)現(xiàn)在復(fù)數(shù)域上整體信號(hào)的線性頻譜搬移，從而達(dá)到鏡像信號(hào)抑制和諧波抑制的目的。此時(shí)可通過數(shù)字控制字調(diào)節(jié)該復(fù)數(shù)濾波器的中心頻率。如圖3所示，為所實(shí)現(xiàn)的中心頻率可調(diào)的復(fù)數(shù)帶通濾波器工作在多種中心頻率調(diào)諧下的頻率曲線，橫坐標(biāo)表示輸入信號(hào)的頻率，單位MHz，縱坐標(biāo)表示增益，單位dB。所實(shí)現(xiàn)的濾波類型為巴特沃斯型，中心頻率可以在2M到6M之間切換。當(dāng)可重構(gòu)濾波器工作在低通濾波模式下時(shí)，即第一低通開關(guān)SL1、第二低通開關(guān)SL2、第三低通開關(guān)SL3、第四低通開關(guān)SL4、第五低通開關(guān)SL5、第六低通開關(guān)SL6、第七低通開關(guān)SL7、第八低通開關(guān)SL8全部閉合，第一帶通開關(guān)SP1、第二帶通開關(guān)SP2、第三帶通開關(guān)SP3、第四帶通開關(guān)SP4、第五帶通開關(guān)SP5、第六帶通開關(guān)SP6、第七帶通開關(guān)SP7、第八帶通開關(guān)SP8全部斷開。1、Q兩路信號(hào)分別經(jīng)過各自的跨導(dǎo)放大器與電容的組合，實(shí)現(xiàn)低中頻情況下的兩路雙二次低通濾波。此時(shí)可通過數(shù)字控制字調(diào)節(jié)該低通濾波器的增益。如圖4所示，所實(shí)現(xiàn)的增益可調(diào)的低通濾波器工作在所有多種增益調(diào)諧的下的頻率曲線，橫坐標(biāo)表示輸入信號(hào)的頻率，單位MHz，縱坐標(biāo)表示增益，單位dB。所選濾波類型為巴特沃斯型，增益可以在OdB到14dB之間切換。通過仿真結(jié)果，可以說明，采用本發(fā)明所提出的可重構(gòu)濾波器電路可以很好地完成復(fù)數(shù)濾波功能和低通濾波功能。
權(quán)利要求
1.一種可重構(gòu)濾波器，其特征在于:包括濾波模塊、頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)、模式切換模塊，其中，所述頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)對濾波模塊輸出信號(hào)進(jìn)行線性頻率移動(dòng)，模式切換模塊用于調(diào)整濾波模塊與頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)的連接方式，實(shí)現(xiàn)低通與復(fù)數(shù)帶通間的切換，濾波模塊通過模式切換模塊與頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可重構(gòu)濾波器，其特征在于: 所述濾波模塊包括8個(gè)跨導(dǎo)放大器和4個(gè)電容， 其中，第一跨導(dǎo)放大器Gml的正輸入端與負(fù)輸入端分別與一路信號(hào)的正輸入端與負(fù)輸入端連接，第一跨導(dǎo)放大器Gml的負(fù)輸出端分別與第一電容Cl的一端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5的正輸出端和第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸入端連接,其正輸出端分別與第一電容Cl的另一端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5的負(fù)輸出端和第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸入端連接，第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸出端分別與第二電容C2的一端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5的負(fù)輸入端和第六跨導(dǎo)放大器Gm6的負(fù)輸入端連接,第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸出端分別與第二電容C2的另一端、第五跨導(dǎo)放大器Gm5正輸入端和第六跨導(dǎo)放大器Gm6的正輸入端連接，第六跨導(dǎo)放大器Gm6的正輸出端與第五跨導(dǎo)放大器Gm5的負(fù)輸入端連接,第六跨導(dǎo)放大器Gm6的負(fù)輸出端與第五跨導(dǎo)放大器Gm5的正輸入端連接,第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸出端為一路信號(hào)的正輸出端，第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸出端為一路信號(hào)的負(fù)輸出端； 第三跨導(dǎo)放大器Gm3的正輸入端與負(fù)輸入端分別與另一路信號(hào)的正輸入端與負(fù)輸入端連接，第三跨導(dǎo)放大器Gm3的負(fù)輸出端分別與第三電容C3的一端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7的正輸出端和第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸入端連接，第三跨導(dǎo)放大器Gm3正輸出端分別與第三電容C3的另一端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7的負(fù)輸出端和第四跨導(dǎo)放大器Gm4的負(fù)輸入端連接，第四跨導(dǎo)放大器Gm4的負(fù)輸出端分別與第四電容C4的一端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7的負(fù)輸入端和第八跨導(dǎo)放大器GmS的負(fù)輸入端連接，第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸出端分別與第四電容C4的另一端、第七跨導(dǎo)放大器Gm7正輸入端和第八跨導(dǎo)放大器GmS的正輸入端連接，第八跨導(dǎo)放大器GmS的正輸出端與第七跨導(dǎo)放大器Gm7的負(fù)輸入端連接，第八跨導(dǎo)放大器GmS的負(fù)輸出端與第七跨導(dǎo)放大器Gm7的正輸入端連接，第四跨導(dǎo)放大器Gm4的負(fù)輸出端為另一路信號(hào)的正輸出端，第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸出端為另一路信號(hào)的負(fù)輸出端；所述頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)包括4個(gè)頻譜搬移陣列； 所述模式切換模塊包括8個(gè)低通開關(guān)和8個(gè)帶通開關(guān)； 其中，第一低通開關(guān)SLl的一端與第三跨導(dǎo)放大器Gm3的正輸入端連接，第一低通開關(guān)SLl另一端分別與第一帶通開關(guān)SPl的一端、第五低通開關(guān)SL5和第一頻譜搬移陣列TRSl的正輸入端連接，第一帶通開關(guān)SPl的另一端分別與第二跨導(dǎo)放大器Gm2的負(fù)輸入端和第二頻譜搬移陣列TRS2的正輸出端連接，第五低通開關(guān)SL5另一端分別與第五帶通開關(guān)SP5和第三頻譜搬移陣列TRS3的正輸入端連接，第五帶通開關(guān)SP5的另一端分別與第二跨導(dǎo)放大器Gm2的正輸出端和第四頻譜搬移陣列TRS4的正輸出端連接；第二低通開關(guān)SL2的一端與第三跨導(dǎo)放大器Gm3的負(fù)輸入端連接，第二低通開關(guān)SL2的另一端分別與第二帶通開關(guān)SP2的一端、第六低通開關(guān)SL6的一端和第一頻譜搬移陣列TRSl的負(fù)輸入端連接，第二帶通開關(guān)SP2的另一端分別與第二跨導(dǎo)放大器Gm2 的正輸入端和第二頻譜搬移陣列TRS2的負(fù)輸入端連接，第六低通開關(guān)SL6的另一端分別與第六帶通開關(guān)SP6的一端和第三頻譜搬移陣列TRS3負(fù)輸入端連接，第六帶通開關(guān)SP6的另一端分別與第六跨導(dǎo)放大器Gm6的負(fù)輸入端和第四頻譜搬移陣列TRS4的負(fù)輸出端連接；第三低通開關(guān)SL3的一端與第一跨導(dǎo)放大器Gml的負(fù)輸入端連接，第三低通開關(guān)SL3的另一端分別與第三帶通開關(guān)SP3的一端、第七低通開關(guān)SL7的一端和第二頻譜搬移陣列TRS2的負(fù)輸入端連接，第三帶通開關(guān)SP3的另一端分別與第四跨導(dǎo)放大器Gm4的正輸入端和第一頻譜搬移陣列TRSl的正輸出端連接，、第七低通開關(guān)SL7的另一端分別與第四頻譜搬移陣列TRS4的負(fù)輸入端和第七帶通開關(guān)SP7的一端連接，第七帶通開關(guān)SP7的另一端分別與第三頻譜搬移陣列TRS3的正輸出端和第四跨導(dǎo)放大器負(fù)輸出端連接，第四低通開關(guān)SL4的一端與第一跨導(dǎo)放大器Gml的正輸入端連接，第四低通開關(guān)SL4的另一端分別與第四帶通開關(guān)SP4的一端、第八低通開關(guān)SL8的一端和第二頻譜搬移陣列TRS2的正輸入端連接，第四帶通開關(guān)SP4的另一端分別與第四跨導(dǎo)放大器Gm4負(fù)正輸入端和第一頻譜搬移陣列TRSl的負(fù)輸出端連接，第八低通開關(guān)SL8的另一端分別與第八帶通開關(guān)SP8的一端和第四頻譜搬移陣列TRS4正輸入端連接，第八帶通開關(guān)SP8的另一端分別與第三頻譜搬移陣列TRS3的負(fù)輸出端和第八跨導(dǎo)放大器Gm8的正輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可重構(gòu)濾波器，其特征在于:所述頻譜搬移陣列由第一轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmTl、第二轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmT2、第三轉(zhuǎn)換跨導(dǎo)放大器GmT3并聯(lián)而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可重構(gòu)濾波器，其特征在于:所述第一頻譜搬移陣列TRSl與第二頻譜搬移陣列TRS2的控制信號(hào)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可重構(gòu)濾波器，其特征在于:所述第三頻譜搬移陣列TRS3與第四頻譜搬移陣列TRS4的控制信號(hào)相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可重構(gòu)濾波器，其特征在于:所述第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4的容值相等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可重構(gòu)濾波器，包括濾波模塊、頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)、模式切換模塊，其中，頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)對濾波模塊輸出信號(hào)進(jìn)行線性頻率移動(dòng)，模式切換模塊用于調(diào)整濾波模塊與頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)的連接方式，實(shí)現(xiàn)低通濾波器與復(fù)數(shù)帶通濾波器間的切換，濾波模塊通過模式切換模塊與頻譜搬移陣列網(wǎng)絡(luò)連接。本發(fā)明不僅滿足低功耗射頻系統(tǒng)的對功耗的要求，同時(shí)有效的減小了芯片面積從而節(jié)約電路成本；并且能適應(yīng)低電壓低功耗的設(shè)計(jì)要求；能夠根據(jù)系統(tǒng)要求隨時(shí)調(diào)節(jié)增益與中心頻率。
文檔編號(hào)H03F3/45GK103151996SQ20131006613
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者吳建輝, 徐哲, 李紅, 陳超, 劉智林, 尹海峰, 楊仲盼 申請人:東南大學(xué)